Трехфазные асинхронные

двигатели

Цели занятия:

Обучающая: сформировать общие и профессиональные

компетенции при изучении понятия трехфазные

асинхронные двигатели, показать значение асинхронных

двигателей в электротехнических устройствах, изучить

типы выполнения роторов, рассмотреть достоинства и

недостатки асинхронных двигателей. Проверить и

систематизировать знания, умения и навыки.

Развивающая: развивать умение применять знания в

новой ситуации, анализировать, сравнивать, обобщать,

делать выводы. Развивать техническое мышление, память,

точность в расчётах, творческое отношение к будущей

профессии.

Устройство АД с фазным ротором

Простейшая модель для получения вращающегося магнитного поля

В приведенном опыте вращающееся магнитное поле и вызванное им вращение цилиндра мы получали благодаря вращению постоянного магнита, поэтому такое устройство еще не является электродвигателем.

Устройство асинхронного электродвигателя М. О. Доливо-Добровольского

Необходимо заставить электрический ток создавать вращающееся магнитное поле и использовать его для вращения ротора. Задачу эту в свое время блестяще разрешил М. О. Доливо-Добровольский. Он предложил использовать для этой цели трехфазный ток.

Устройство асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель состоит:

Статор - неподвижная

часть Ротор - подвижная

часть

станина

сердечник обмоткасердечник обмотка

Сердечник статора

Выполняется шихтованным- тоесть из пластин электротехническойстали толщиной 0,35 – 0,5 мм.изолированных друг от друга лаком.Такая конструкция позволяетснизить вихревые токи и уменьшитьпотери на перемагничивание.Сердечник штампуют с пазами дляукладки обмотки. Сердечник крепятболтами к станине. Станинуустанавливают на фундаменте.

Обмотка статора

Трехфазная, выполняется из меди илиалюминия. Фазы сдвинуты на угол 120электрических градусов. Обмоткусоединяют по схеме «звезда» или«треугольник». Это дает возможностьвключать двигатель в сеть с двумяразными линейными напряжениями380/220. Для низких напряженийобмотка включается «треугольником»,для высоких - «звездой»

Ротор, в зависимости от вида обмоток

Короткозамкнутый фазный

Сердечник ротора шихтованный ,

выполненный в виде цилиндра с пазами для

укладки обмотки.

Расположен на валу двигателя.

Вал – в подшипниках .

Подшипники – в подшипниковых щитах.

Короткозамкнутый ротор

Обмотка выполнена в виде цилиндрической клетки из

медных или алюминиевых стержней, уложенных в пазы

сердечника ротора. По торцам обмотка замкнута накоротко

кольцами из того же материала, что и стержни. Такую

обмотку называют «беличье колесо». Сопротивление такого

ротора изменить нельзя, оно заранее задано.

сердечник обмотка

Ротор асинхронной машины типа «беличье колесо»

Фазный ротор

• Обмотка трехфазная, соединена по схеме «звезда». Онаукладывается в пазы сердечника. Три конца выведены внутривала и присоединены к трем контактным кольцам,неподвижно укреплённым на валу машины. При работемашины по поверхности колец скользят щётки. К нимприсоединяют пусковой или пускорегулирующий реостат дляуменьшения пускового тока или регулирования скоростивращения ротора.

Листы ротора и статора

Пакет собранного статора и статор с обмоткой

СТАТОР

Статор —неподвижная часть асинхронного двигателя, взаимодействующая с подвижной частью—ротором.

Принцип действия

основан на использовании вращающего магнитного поля. Привключении трехфазной статорной обмотки в сеть переменноготока она создает в пространстве ротора вращающееся магнитноеполе. Магнитное поле пронизывает магнитную систему ротора инаводит в обмотке ротора ЭДС индукции, которая, в своюочередь, создает вихревые токи в роторе. Эти токивзаимодействуют с магнитным полем статора, появляетсяэлектромагнитная сила, и происходит вращение ротора вслед заполем статора. Ротор под действием электромагнитного моментавращается со скоростью n2<n1, отставая, «скользя» относительнонего. Это отставание называется скольжениемs=(n1-n2)/n1 измеряется в % или в о.е.

При номинальной нагрузке скольжение у машин разноймощности колеблется в диапазоне 0,02 – 0,05.

Т.к. S в номинальном режиме невелико, частота вращения вала двигателя n2 почти равна частоте

вращения поля n1 Частота вращения магнитного поля статора

определяется частотой сети и числом пар полюсовn1= (f х 60 ) / p

Для промышленной частоты f=50 Гц максимальная частота вращения поля статора

равна 3000 об/мин при р=1n1= (50 х 60 ) / 1 = 3000 об/мин

Концы обмоток выводят в коробку выводов и располагают таким образом:

Щёточный аппарат

Схемы асинхронной машины

Схемы соединения статорных обмоток

Области применения асинхронных электродвигателей

Достоинства:• Лёгкость в изготовлении.• Простота устройства и эксплуатации• Отсутствие электрического контакта ротора со статической частью машины.• Низкая стоимость• Большая надежность

• Недостатки:• Небольшой пусковой момент.• Значительный пусковой ток ( в 5-7 раз превышает номинальный)

Решите задачу:

Найти число пар полюсов асинхронного двигателя, если

при номинальной нагрузке частота вращения вала двигателя

равна 975 об/мин